DE19512924A1

DE19512924A1 - Appts. for measuring moisture of components e.g. cement of building material mixture esp. concrete

Info

Publication number: DE19512924A1
Application number: DE1995112924
Authority: DE
Inventors: Peter Bittmann
Original assignee: Elba Werk Maschinen GmbH and Co
Current assignee: Elba Werk Maschinen GmbH and Co
Priority date: 1995-03-30
Filing date: 1995-03-30
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2015-03-31
Also published as: DE19512924C2

Abstract

The device determines the moisture or wetness of pouring material in a flow of building material e.g. a cement and water mixture. The device has an inclined leading plate (20) which receives the free falling material flow. The device also includes a wetness measuring device (21) which is calibrated corresponding to the pouring material. A piston cylinder arrangement (22) is associated with the leading plate (20). While the material is flowing, the piston cylinder arrangement (22) moves a press plate (23) against the leading plate (20). This reproducibly compresses a definite quantity of the material flow such that the wetness measuring device (21) determines the moisture of the pouring flow at the same material density.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Messung der Eigenfeuchte von Schüttstoffen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a device for measuring the intrinsic moisture of bulk materials after Preamble of claim 1.

Bei der Herstellung von Baustoffmischungen, insbesondere von Beton, der aus einem erhärtenden Gemisch aus Wasser, Zement, Zuschlägen wie Sand und Kies, sowie eventuellen weiteren Zusatzmitteln und Zusatzstoffen besteht, ist der richtige Wasser-/Zement-Faktor, d. h. die richtige Dosie rung von Wasser und Zement wesentlich, da von dieser die Verarbeitbarkeit des Frischbeton, sowie die Festigkeit des erhärteten Betons abhängt. Weisen die Bestandteile des Be tons einen konstanten bekannten Feuchtigkeitsgehalt auf, so ist die Dosierung nicht problematisch. Problematisch wird die Herstellung der Baustoffmischung jedoch dann, wenn der Feuchtigkeitsgehalt der Zuschläge unbekannt ist und wenn er sich überdies noch während der Betriebsdauer ändert. Ände rungen des Feuchtigkeitsgehalts der Zuschlagstoffe von Charge zu Charge lassen sich wegen der Inhomogenität des Inhalts von Vorratssilos nicht gezielt beeinflussen. Um qualitativ hochwertige Betonmischungen mit jederzeit repro duzierbaren Eigenschaften herzustellen, ist es daher zu Be ginn der Herstellung einer jeden Betoncharge erforderlich, den Feuchtigkeitsgehalt der Zuschläge genau zu ermitteln, um die Wasser- und Zuschlagsbilanz entsprechend korrigieren beziehungsweise aktualisieren zu können.In the production of building material mixtures, in particular of concrete made from a hardening mixture of water, Cement, aggregates such as sand and gravel, as well as any other additives and additives, is the correct water / cement factor, d. H. the right dose tion of water and cement is essential because of this Processability of the fresh concrete, as well as the strength of the depends on hardened concrete. Assign the components of the Be tons have a constant known moisture content, so the dosage is not problematic. Becomes problematic the production of the building material mixture, however, if the Moisture content of the supplements is unknown and if he also changes during the operating period. Change of the moisture content of the aggregates of Batch to batch can be because of the inhomogeneity of the Do not specifically influence the contents of storage silos. Around high quality concrete mixes with repro at any time Producible properties, it is therefore to be necessary to start the production of each batch of concrete, precisely determine the moisture content of the aggregates, to correct the water and aggregate balance accordingly or to be able to update.

Um den Feuchtigkeitsgehalt der üblicherweise vor ihrer Mi schung in Zuschlagsilos bevorrateten Zuschlagsstoffe zu er mitteln, gibt es verschiedene auf der Verwendung von Sonden oder Meßfühlern beruhende Möglichkeiten. Auch wenn die Meß fühler eine ausreichende Meßgenauigkeit aufweisen, so läßt sich häufig noch immer nicht die richtige Eigenfeuchte der Zuschlagsstoffe ermitteln, da der Erfassungsbereich der Sonden im Verhältnis zur Größe der zu mischenden homogenen Charge der Zuschlagsstoffe relativ klein ist. Es gelingt so in der Regel nicht, den repräsentativen Mittelwert der Chargenfeuchte zu bestimmen.To the moisture content of the usually before their Wed. aggregates stored in aggregate silos means there are various on the use of probes or probes based options. Even if the measuring sensors have sufficient measurement accuracy, so lets the proper intrinsic moisture of the Determine aggregates because the coverage area of Probes in relation to the size of the homogeneous to be mixed Batch of aggregates is relatively small. So it works usually not the representative mean of Determine batch moisture.

Würde der Meßfühler an der Wandung des Vorratssilos oder in dessen Auslaufbereich oder oberhalb von diesem im noch ste henden Material angeordnet sein, so würden sich wegen der Inhomogenität des Materials und der Schwierigkeit einer hinreichend genauen Mittelwertbildung bei Messungen vor oder während der Dosierung große Ungenauigkeiten ergeben.Would the sensor on the wall of the storage silo or in whose outlet area or above this in the ste existing material would be arranged because of the Inhomogeneity of the material and the difficulty of one sufficiently precise averaging for measurements or result in great inaccuracies during dosing.

Würde die Messung mit im Auslaufbereich des Silos angeord neten Meßfühlern ausgeführt werden, so würden sich Unge nauigkeiten bei der Mittelwertbildung ergeben, da das Schüttgut während des wechselnden Fließvermögens und Fließ verhaltens unterschiedliche Dichten aufweist. Bekanntlich ist aber gerade ein reproduzierbarer Dichtewert auch eine Garantie für einen zu einem bestimmten Zuschlagstoff ge hörenden Eigenfeuchte-Wert.Would the measurement be arranged in the outlet area of the silo? Neten sensors are carried out, so would Unge result in inaccuracies in the averaging since the Bulk during changing fluidity and flow behaviorally different densities. As is well known But a reproducible density value is also one Guarantee for a specific aggregate hearing intrinsic moisture value.

Aus der DE-PS 27 08 943 ist ein Verfahren und eine Vorrich tung zur Messung der Eigenfeuchte von Schüttgütern bekannt, wobei eine Teilmenge einer ausströmenden Schüttgutcharge abgezweigt und verdichtet wird und die Eigenfeuchte dieser Teilmenge anschließend bestimmt wird. Der bekannten Vor richtung haftet der Nachteil an, daß nur eine relativ klei ne Menge der Schüttgutcharge meßtechnisch erfaßt wird.From DE-PS 27 08 943 is a method and a Vorrich device for measuring the intrinsic moisture of bulk goods where a subset of an outflowing batch of bulk goods is branched off and compressed and the inherent moisture of this Subset is then determined. The well-known before direction has the disadvantage that only a relatively small ne quantity of the bulk goods batch is measured.

Aus der DE-PS 35 38 885 ist ein Verfahren und eine Vorrich tung der genannten Art bekannt, bei der während der gesam ten Dosierzeit einer Schüttgutcharge ein Teilstrom dieser Charge in einem separaten Meßkanal meßtechnisch erfaßt wird. Aus der Mehrzahl der ermittelten Meßwerte wird mit tels eines spezifischen Auswerte- beziehungsweise Mitte lungsprogramms ein repräsentativer Wert für die Eigenfeuch te der aktuellen Schüttgutcharge gewonnen. Dieser repräsen tative Wert repräsentiert jedoch auch hier nur eine Teil menge.From DE-PS 35 38 885 is a method and a Vorrich tion of the type mentioned, in which during the entire a partial flow of a batch of bulk goods Batch recorded in a separate measuring channel becomes. From the majority of the measured values determined with means of a specific evaluation or center a representative value for the intrinsic moisture te of the current bulk batch. Represent this However, here, too, tative value represents only a part quantity.

Aus der DE-PS 36 12 282 ist eine Vorrichtung zur Messung des Feuchtigkeitsgehalts von Schüttstoffen bekannt, bei der der gesamte Schüttgutstrom über ein Prallblech geleitet wird, dem ein Feuchtigkeitsfühler zugeordnet ist. Da dieser Meßfühler nur einen begrenzten und relativ geringen Meßbe reich erfaßt und nicht davon ausgegangen werden kann, daß die längs des Prallblechs strömende Schüttstoffschicht eine homogene Feuchtigkeitsverteilung aufweist, ist die Meßge nauigkeit dieser Vorrichtung als unzulänglich zu betrach ten.From DE-PS 36 12 282 is a device for measurement the moisture content of bulk materials is known at the entire bulk material flow is passed over a baffle to which a humidity sensor is assigned. Because of this Sensor only a limited and relatively small Meßbe richly grasped and it cannot be assumed that the layer of bulk material flowing along the baffle plate has a homogeneous moisture distribution, is the Meßge accuracy of this device to be regarded as inadequate ten.

Eine Weiterbildung der vorgenannten Vorrichtung ist Gegen stand der DE-PS 40 01 928. Bei dieser Feuchtemeßeinrichtung wird die von der Inhomogenität der Feuchteverteilung her rührende Unzulänglichkeit der Vorrichtung gemäß der DE-PS 36 12 282 dadurch kompensiert, daß ein Meßkegel vorgesehen ist oder eine Sonde quer zum Schüttstrom bewegt wird.A further development of the aforementioned device is counter was the DE-PS 40 01 928. With this moisture measuring device is due to the inhomogeneity of the moisture distribution touching inadequacy of the device according to DE-PS 36 12 282 compensated in that a measuring cone is provided or a probe is moved across the bulk flow.

Im Hinblick darauf, daß bei den beiden letztgenannten Vor richtungen quasi am beziehungsweise im fließenden Schütt gutstrom gemessen wird, ist davon auszugehen, daß die Meß werte in Folge nur bedingt als konstant zu betrachtender Dichtewerte noch zu große Fehlerquellen aufweisen.In view of the fact that the latter two before directions on or in the flowing bulk good current is measured, it can be assumed that the meas consequently, values can only be regarded as constant to a limited extent Density values still have too large sources of error.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art da hingehend zu verbessern, daß die Feuchtemeßeinrichtung einen repräsentativen Querschnitt des Schüttstoffstroms bei stets gleichem Dichtewert erfaßt.The object underlying the present invention consists of a device of the generic type there to improve that the moisture measuring device a representative cross section of the bulk material flow always the same density value.

Diese Aufgabe wird durch den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 spezifizierten Aufbau gelöst.This task is carried out by the in the characterizing part of the Claim 1 specified structure solved.

Der Kern dieser Lösung besteht mit anderen als im Anspruch 1 gebrauchten Worten darin, daß die aus einem Vorratssilo oder dergleichen ausströmende Schüttgutcharge während der gesamten Ausströmzeit mehrmals erfaßt und bei stets glei chem Dichtewert bezüglich des Feuchtigkeitsgehalts "analy siert" wird. Während eines Dosiervorgangs werden dabei mehrere Messungen durchgeführt, so daß ein repräsentativer Feuchtequerschnitt der insgesamt dosierten Materialmenge gebildet werden kann. Mittels einer statistischen Auswer tung können dabei Meßwertausreißer, hervorgerufen durch Materialflußstörungen beziehungsweise Fremdkörper erkannt und eliminiert werden.The essence of this solution is with others than in the claim 1 used words in that from a storage silo or the like flowing out bulk goods during the total outflow time recorded several times and always the same chem density value with respect to moisture content "analy "during a dispensing process carried out several measurements, so that a representative Moisture cross section of the total metered amount of material can be formed. Using a statistical evaluator measurement outliers caused by Material flow disturbances or foreign bodies detected and be eliminated.

Besondere Ausgestaltungen im Hinblick auf die spezifische An- / Zuordnung der Feuchtemeßeinrichtung sind Gegenstand der Ansprüche 2 und 3.Special configurations with regard to the specific Assignment / assignment of the moisture measuring device are the subject of claims 2 and 3.

Der besondere Vorteil der Anordnung der Feuchtemeßeinrich tung am Leitblech besteht darin, daß durch die abrasive Wirkung Materialablagerungen oder Materialanbackungen am Leitblech verhindert werden, so daß stets eine saubere Meß fläche vorhanden ist. The particular advantage of the arrangement of the moisture meter tion on the baffle is that by the abrasive Effect of material deposits or material caking on Baffle can be prevented, so that always a clean measurement area is available.

Im Anspruch 4 ist eine besondere Ausgestaltung des Anpreß tellers angegeben. Mit der teilweise entgegen der Fließ richtung hochgezogenen vorstehenden Kante wird eine optima le Materialbedeckung der Sonde erreicht, so daß auch diesbe züglich stets reproduzierbare Verhältnisse vorliegen.In claim 4 is a special embodiment of the pressure tellers indicated. With the partially against the flow towards the raised edge becomes an optima The material coverage of the probe is reached, so that this too reproducible conditions are always present.

Die Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt
eine schematische Darstellung eines Dosierverschlusses mit einem Schüttstoffstrom und einer Vorrichtung zur Messung der Eigenfeuchte zur Messung von Schüttstoffen gemäß der vorliegenden Erfindung.The details of the invention are explained below with reference to the drawing. This shows
is a schematic representation of a dosing closure with a flow of bulk material and a device for measuring the intrinsic moisture for measuring bulk materials according to the present invention.

In der Fig. ist ein unterer sich konusförmig verjüngender Bereich 10 eines Vorratssilos 1 dargestellt, dessen Aus strömöffnung durch einen über eine hydraulische Kolben- Zylinder-Einheit 11 schwenkbaren Schieber 12 verschlossen ist. Unterhalb des Silos befindet sich im allgemeinen ein Wiegebehälter zur Aufnahme einer einer bestimmten Rezeptur entsprechenden Zuschlagsstoffcharge.In the Fig. A lower tapered region 10 of a storage silo 1 is shown, the flow opening is closed by a pivotable via a hydraulic piston-cylinder unit 11 slide 12 . Below the silo there is generally a weighing container for holding a batch of aggregate corresponding to a specific recipe.

Zwischen dem Silo und dem Wiegebehälter ist die erfindungs gemäße Vorrichtung zur Messung der Eigenfeuchte von Schüttstoffen plaziert.Between the silo and the weighing container is the Invention appropriate device for measuring the intrinsic moisture of Bulk placed.

Sie basiert im wesentlichen zunächst auf einem Leitblech 20, das unterhalb des Vorratssilos fest mit dessen Wandung verbunden ist. Das Leitblech 20 ist so an- beziehungsweise zugeordnet, daß der gesamte in der Dosiercharge ausflie ßende Materialstrom über dieses Leitblech 20 fließt.It is essentially based on a guide plate 20 , which is firmly connected to the wall below the storage silo. The guide plate 20 is so attached or assigned that the entire material flow flowing out in the metering batch flows through this guide plate 20 .

Dem Leitblech 20 ist eine Feuchtemeßeinrichtung 21 - im dargestellten Ausführungsbeispiel - an der Unterseite zuge ordnet. Diese Feuchtemeßeinrichtung 21 ist den unterschied lichen Schüttstoffen entsprechend kalibriert, so daß wäh rend des Materialflusses über das Leitblech 20 die Eigen feuchte des aktuellen Schüttstoffs bestimmt werden kann.The baffle 20 is a moisture measuring device 21 - in the illustrated embodiment - assigned to the underside. This moisture measuring device 21 is calibrated accordingly to the different bulk materials, so that the intrinsic moisture of the current bulk material can be determined during the material flow via the guide plate 20 .

Bekanntlich spielt die Dichte des zu analysierenden Mate rialstroms eine ganz entscheidende Rolle für die Meßgenau igkeit, und hier setzt die Erfindung ein. Koaxial zur Feuchtemeßeinrichtung 21 ist im Leitblech 20 eine Kolben- Zylinder-Anordnung 22 zugeordnet, die einen Anpreßteller 23 aufweist, über den der Materialstrom gegen das Leitblech gedrückt und verdichtet wird. Die Kolben-Zylinder-Anordnung 22 ist dabei dem Schüttstoff entsprechend ausgelegt, so daß mit jedem Meßhub (vergleiche Pfeil X) der Materialstrom mit genau vorgegebener reproduzierbarer Kraft gegen das Leit blech 20 gedrückt und verdichtet werden kann (vergleiche Pfeile Y). Um dabei zu vermeiden, daß das Meßvolumen etwa Schwankungen unterliegt, weil zum Beispiel die in Fließ richtung liegende Kante wegbricht, ist vorgesehen, am An preßteller 23 eine gegebenenfalls partiell umlaufende vor stehende Kante 24 auszubilden. Damit wird eine optimale Mate rialbedeckung zwischen dem Anpreßteller 23 und dem Leitblech 20 erreicht und es sind stets konstante Meßbedingungen ge währleistet.As is known, the density of the material stream to be analyzed plays a very decisive role for the measurement accuracy, and this is where the invention comes into play. Coaxial to the moisture measuring device 21 , a piston-cylinder arrangement 22 is assigned in the guide plate 20 , which has a pressure plate 23 , via which the material flow is pressed against the guide plate and compressed. The piston-cylinder assembly 22 is designed according to the bulk material, so that with each measuring stroke (see arrow X) the material flow can be pressed and compressed with precisely specified reproducible force against the guide plate 20 (see arrows Y). In order to avoid that the measuring volume is subject to fluctuations because, for example, the edge lying in the direction of flow breaks away, it is provided to form an optionally partially circumferential edge 24 on the pressing plate 23 . So that an optimal mate rialcover between the pressure plate 23 and the baffle 20 is achieved and there are always constant measurement conditions ge guaranteed.

Grundsätzlich ist es auch denkbar, die Feuchtemeßeinrich tung 21 am Anpreßteller 23 anzuordnen.Basically, it is also conceivable to arrange the moisture measuring device 21 on the pressure plate 23 .

Claims

1. Device for measuring the intrinsic moisture of bulk materials in the flowing material flow with a free-falling material flow receiving, inclined baffle and a calibrated moisture measuring device corresponding to the bulk materials, characterized in that the baffle ( 20 ) has a piston-cylinder arrangement ( 22 ) is assigned, which moves a pressure plate ( 23 ) against the guide plate ( 20 ) during the material flow and compresses a defined amount of the material flow in a reproducible manner, so that the moisture of the bulk flow can always be determined at the same material density via the moisture meter ( 21 ) .

2. Device for measuring the intrinsic moisture of bulk materials according to claim 1, characterized in that the moisture measuring device ( 21 ) is integrated in the guide plate ( 20 ).

3. Device for measuring the intrinsic moisture of bulk materials according to claim 1, characterized in that the moisture measuring device ( 21 ) in the pressure plate ( 23 ) is integrated.

4. Device for measuring the inherent moisture of bulk materials according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure plate ( 23 ) viewed in the direction of flow of the mate rialstrom has a protruding, in particular partially circumferential edge ( 24 ).